动态规划一直是ACM竞赛中的重点,同时又是难点,由于该算法时间效率高,代码量少,多元性强,主要考察思惟能力、建模抽象能力、灵活度。php
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动态规划(英语:Dynamic programming,DP)是一种在数学、计算机科学和经济学中使用的,经过把原问题分解为相对简单的子问题的方式求解复杂问题的方法。 动态规划经常适用于有重叠子问题和最优子结构性质的问题,动态规划方法所耗时间每每远少于朴素解法。算法
动态规划背后的基本思想很是简单。大体上,若要解一个给定问题,咱们须要解其不一样部分(即子问题),再合并子问题的解以得出原问题的解。 一般许多子问题很是类似,为此动态规划法试图仅仅解决每一个子问题一次,从而减小计算量: 一旦某个给定子问题的解已经算出,则将其记忆化存储,以便下次须要同一个子问题解之时直接查表。 这种作法在重复子问题的数目关于输入的规模呈指数增加时特别有用。promise
动态规划问题知足三大重要性质数据结构
最优子结构性质:若是问题的最优解所包含的子问题的解也是最优的,咱们就称该问题具备最优子结构性质(即知足最优化原理)。最优子结构性质为动态规划算法解决问题提供了重要线索。dom
子问题重叠性质:子问题重叠性质是指在用递归算法自顶向下对问题进行求解时,每次产生的子问题并不老是新问题,有些子问题会被重复计算屡次。动态规划算法正是利用了这种子问题的重叠性质,对每个子问题只计算一次,而后将其计算结果保存在一个表格中,当再次须要计算已经计算过的子问题时,只是在表格中简单地查看一下结果,从而得到较高的效率。学习
无后效性:将各阶段按照必定的次序排列好以后,对于某个给定的阶段状态,它之前各阶段的状态没法直接影响它将来的决策,而只能经过当前的这个状态。换句话说,每一个状态都是过去历史的一个完整总结。这就是无后向性,又称为无后效性。
优化
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动态规划分类有不少划分方法,网上有不少是按照状态来分,分为一维、二维、区间、树形等等。我以为仍是按功能即解决的问题的类型以及难易程度来分比较好,下面按照我本身的理解和概括,把动态规划的分类以下:spa
1、简单基础dp
这类dp主要是一些状态比较容易表示,转移方程比较好想,问题比较基本常见的。主要包括递推、背包、LIS(最长递增序列),LCS(最长公共子序列),下面针对这几种类型,推荐一下比较好的学习资料和题目。
一、递推:
递推通常形式比较单一,从前日后,分类枚举就行。
简单:
hdu 2084 数塔 简单从上往下递推
hdu 2018 母牛的故事 简单递推计数
hdu 2044 一只小蜜蜂... 简单递推计数(Fibonacci)
hdu 2041 超级楼梯 Fibonacci
hdu 2050 折线分割平面 找递推公式
推荐:
CF 429B B.Working out 四个角递推
zoj 3747 Attack on Titans 带限制条件的计数递推dp
hdu 4489 The King's Ups and Downs
二、背包
经典的背包九讲:http://love-oriented.com/pack/
推荐博客:http://blog.csdn.net/woshi250hua/article/details/7636866
主要有0-1背包、彻底背包、分组背包、多重背包。
简单:
hdu 2955 Robberies 01背包
hdu 1864 最大报销额 01背包
hdu 2844 Coins 多重背包
hdu 2159 FATE 彻底背包
推荐:
woj 1537 A Stone-I 转化成背包
woj 1538 B Stone-II 转化成背包
poj 1170 Shopping Offers 状压+背包
zoj 3769 Diablo III 带限制条件的背包
zoj 3638 Fruit Ninja 背包的转化成组合数学
hdu 3092 Least common multiple 转化成彻底背包问题
poj 1015 Jury Compromise 扩大区间+输出路径
poj 1112 Team Them UP 图论+背包
三、LIS
最长递增子序列,朴素的是o(n^2)算法,二分下能够写成o(nlgn):维护一个当前最优的递增序列——找到刚好大于它更新
简单:
推荐:
uva 10635 Prince and Princess LCS转化成LIS
hdu 4352 XHXJ's LIS 数位dp+LIS思想
srm div2 1000 状态压缩+LIS
poj 1239 Increasing Sequence 两次dp
四、LCS
最长公共子序列,一般o(n^2)的算法
uva 111 History Grading 要先排个序
2、区间dp
推荐博客:http://blog.csdn.net/woshi250hua/article/details/7969225
区间dp,通常是枚举区间,把区间分红左右两部分,而后求出左右区间再合并。
poj 1141 Brackets Sequence 括号匹配并输出方案
hdu 4745 Two Rabbits 转化成求回文串
zoj 3541 The Last Puzzle 贪心+区间dp
3、树形dp
比较好的博客:http://blog.csdn.net/woshi250hua/article/details/7644959
一篇论文:http://doc.baidu.com/view/f3b19d0b79563c1ec5da710e.html
树形dp是创建在树这种数据结构上的dp,通常状态比较好想,经过dfs维护从根到叶子或从叶子到根的状态转移。
hdu 4123 Bob's Race 二分+树形dp+单调队列
hdu 4514 求树的直径
hdu 4126 Genghis Kehan the Conqueror MST+树形dp 比较经典
hdu 4756 Install Air Conditioning MST+树形dp 同上
hdu 3660 Alice and Bob's Trip 有点像对抗搜索
CF 337D Book of Evil 树直径的思想 思惟
4、数位dp
推荐一篇论文:http://wenku.baidu.com/view/d2414ffe04a1b0717fd5dda8.html
数位dp,主要用来解决统计知足某类特殊关系或有某些特色的区间内的数的个数,它是按位来进行计数统计的,能够保存子状态,速度较快。数位dp作多了后,套路基本上都差很少,关键把要保存的状态给抽象出来,保存下来。
hdu 2089 不要62 简单数位dp
CF 401D Roman and Numbers 状压+数位dp
hdu 4398 X mod f(x) 把模数加进状态里面
hdu 4734 F(x) 简单数位dp
hdu 3693 Math teacher's homework 思惟变换的数位dp
hdu 4352 XHXJ's LIS 数位dp+LIS思想
CF 55D Beautiful Numbers 比较巧妙的数位dp
CF 258B Little Elephant and Elections 数位dp+组合数学+逆元
5、几率(指望) dp
推荐博客:http://www.cnblogs.com/kuangbin/archive/2012/10/02/2710606.html
推荐博客:http://blog.csdn.net/woshi250hua/article/details/7912049
推荐论文:
通常来讲几率正着推,指望逆着推。有环的通常要用到高斯消元解方程。指望能够分解成多个子指望的加权和,权为子指望发生的几率,即 E(aA+bB+...) = aE(A) + bE(B) +...
ural 1776 Anniversiry Firework 比较基础
hdu 4418 Time travel 比较经典BFS+几率dp+高斯消元
hdu 4586 Play the Dice 推公式比较水
jobdu 1546 迷宫问题 高斯消元+几率dp+BFS预处理
hdu 3853 LOOPS 简单几率dp
hdu 4405 Aeroplane chess 简单几率dp,比较直接
hdu 4089 Activation 比较经典
poj 2096 Collecting Bugs 题目比较难读懂
zoj 3640 Help me Escape 从后往前,比较简单
hdu 4034 Maze 经典好题,借助树的几率dp
hdu 4336 Card Collector 状态压缩+几率dp
hdu 4326 Game 这个题状态有点难抽象
6、状态压缩dp
这类问题有TSP、插头dp等。
推荐论文:http://wenku.baidu.com/view/ce445e4f767f5acfa1c7cd51.html
推荐博客:http://blog.csdn.net/sf____/article/details/15026397
推荐博客:http://www.notonlysuccess.com/index.php/plug_dp/
hdu 4568 Hunter 最短路+TSP
hdu 4539 插头dp
poj 2411 Mandriann's Dream 轮廓线dp
7、数据结构优化的dp
有时尽管状态找好了,转移方程的想好了,但时间复杂度比较大,须要用数据结构进行优化。常见的优化有二进制优化、单调队列优化、斜率优化、四边形不等式优化等。
一、二进制优化
主要是优化背包问题,背包九讲里面有介绍,比较简单,这里只附上几道题目。
二、单调队列优化
推荐论文:http://wenku.baidu.com/view/4d23b4d128ea81c758f578ae.html
推荐博客:http://www.cnblogs.com/neverforget/archive/2011/10/13/ll.html
poj 3245 Sequece Partitioning 二分+单调队列优化
三、斜率优化
推荐论文:用单调性优化动态规划
推荐博客:http://www.cnblogs.com/ronaflx/archive/2011/02/05/1949278.html
四、四边形不等式优化
推荐博客:http://www.cnblogs.com/ronaflx/archive/2011/03/30/1999764.html
推荐博客:http://www.cnblogs.com/zxndgv/archive/2011/08/02/2125242.html